풍력

풍력(風力, wind force)은 바람의 세기, 또는 동력원(動力源)으로서의 바람의 힘을 말한다. 풍력이란 '바람에 의해 작용하는 힘'이라는 의미로, 보통 기후 요소로서 바람이 가지는 강도를 나타낸다. 이때 바람은 두 지점 간 기압 차이로 인해 발생하는 기압경도력(氣壓傾度力)에 따른 공기의 이동을 가리키며, 기압경도력이 클수록 풍력이 강해진다.

풍력의 측정은 일반적으로 바람이 부는 속도인 풍속(風速)에 의해 결정되는데, 19세기 초 영국의 해군 제독 F. 보퍼트(F. Beaufort)가 제시한 풍력계급표를 주로 사용한다. 보퍼트의 풍력계급표는 항해에 미치는 영향을 기준으로 바람의 세기를 구분한 것으로, 0(정온상태, calm)부터 12(태풍, hurricane)까지 총 13개의 단계로 나뉜다.

오늘날 풍력은 바람을 이용하여 에너지를 만들어내는 신·재생에너지의 한 종류인 풍력발전을 의미하기도 한다. 즉 바람의 힘을 이용하여 전기를 생산하는 것을 말하며, 최근 대체에너지의 하나로 떠오르며 세계적으로 큰 비중을 차지하고 있다.

또한 풍력은 토목·건축분야에서 건축물 등이 받는 바람의 힘을 의미하기도 하는데, 이 경우 풍력은 건축물 설계 단계에서 고려해야 할 하나의 중요한 요소가 된다.

개요

풍력은 물체에 미치는 바람의 힘, 또는 풍력 계급의 각 계급번호. 풍력에너지 P는 단위시간에 통과하는 운동에너지로 표현할 수 있는데,

p = ½⍴V³

으로 나타낸다.

단 p는 공기의 밀도(kg/m³), V는 풍속(m/s)이다.

이 운동에너지는 예컨대 풍차에너지로 모두 쓰이는 것이 아니라 약 60%만 전환되는데, 발전(發電)이나 발열(發熱) 효율까지 감안하면 풍력에너지로 이용할 수 있는 것은 40% 정도이다.

풍력은 그 연속적 유지라는 조건에서 수력의 1/100정도, 동력엔진과 비교하면 1,000분의 1~수만분의 1정도의 에너지에 불과하므로, 대량 에너지로서는 기대할 수 없다. 또한 바람은 강약의 불안정을 수반하므로 정상적(正常的)인 강풍지대 이외에는 연속적으로 계속 사용하기 어렵다. 그러나 무공해 에너지원으로서 개인적 규모로는 충분히 이용할 수 있으며, 바람이 강한 외딴섬 같은 곳에는 풍력이 등대의 발전용으로 쓰이고 있다.

풍력계급은 1806년에 영국의 F. 보퍼트가 고안한 것인데, 1962년 세계기상기구(WMO)에서 결정한 풍속 V(m/s)와 풍력계급 B(1~12)의 관계는, V=0.836√B³이다.

참고자료

• 〈풍력〉, 《두산백과》
• 〈풍력〉, 《사이언스올》

같이 보기

• 바람
• 풍력에너지
• 풍력발전
• 풍력발전소

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